第十章 組合邏輯電路

1、第十章 組合邏輯電路第一節(jié) 組合邏輯電路的基礎(chǔ)知識教學(xué)目的：1、了解組合邏輯電路的基本特點(diǎn)。 2、掌握組合邏輯電路的分析方法。3、掌握組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法。 教學(xué)重點(diǎn)：組合邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)。教學(xué)難點(diǎn)：組合邏輯電路的設(shè)計(jì)。教學(xué)方法與手段：1、教師講授與學(xué)生練習(xí)相結(jié)合；板書與多媒體課件相結(jié)合；學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)相結(jié)合。課時計(jì)劃：4課時一、 基本特點(diǎn)組合邏輯電路的特點(diǎn)：任何時刻的輸出狀態(tài)，直接由當(dāng)時的輸入狀態(tài)所決定，組合邏輯電路不具備記憶功能。二、 組合邏輯電路的分析方法分析過程一般包含4個步驟：例：組合電路如圖下圖所示，分析該電路的邏輯功能。&&&&1ABCYP解：

2、（1）由邏輯圖逐級寫出邏輯表達(dá)式。為了寫表達(dá)式方便，借助中間變量P （2）化簡與變換。因?yàn)橄乱徊揭姓嬷当?，所以要通過化簡與變換，使表達(dá)式有利于列真值表，一般應(yīng)變換成與或式或最小項(xiàng)表達(dá)式。 真值表A B CY0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 101111110 BAYC00011110 （3）由表達(dá)式列出真值表，見上圖。經(jīng)過化簡與變換的表達(dá)式為兩個最小項(xiàng)之和的非，所以很容易列出真值表。 （4）分析邏輯功能 由真值表可知，當(dāng)A、B、C三個變量不一致時，電路輸出為“1”，所以這個電路稱為“不一致電路”。三、 組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)過程的基本步驟：例：

3、設(shè)計(jì)一個三人表決電路，結(jié)果按“少數(shù)服從多數(shù)”的原則決定。解：（1）列真值表：（2）由真值表寫出邏輯表達(dá)式：（3）化簡。得最簡與或表達(dá)式：（4）畫出邏輯圖。如果，要求用與非門實(shí)現(xiàn)該邏輯電路，就應(yīng)將表達(dá)式轉(zhuǎn)換成與非與非表達(dá)式： 畫出邏輯圖如圖所示。 例：設(shè)計(jì)一個電話機(jī)信號控制電路。電路有I0（火警）、I1（盜警）和I2（日常業(yè)務(wù)）三種輸入信號，通過排隊(duì)電路分別從L0、L1、L2輸出，在同一時間只能有一個信號通過。如果同時有兩個以上信號出現(xiàn)時，應(yīng)首先接通火警信號，其次為盜警信號，最后是日常業(yè)務(wù)信號。試按照上述輕重緩急設(shè)計(jì)該信號控制電路。要求用集成門電路7400（每片含4個2輸入端與非門）實(shí)現(xiàn)。解：（

4、1）列真值表：（2）由真值表寫出各輸出的邏輯表達(dá)式：（3）根據(jù)要求，將上式轉(zhuǎn)換為與非表達(dá)式：（4）畫出邏輯圖。本課小結(jié)：、組合邏輯電路的特點(diǎn)是，電路任一時刻的輸出狀態(tài)只決定于該時刻各輸入狀態(tài)的組合，而與電路的原狀態(tài)無關(guān)。組合電路就是由門電路組合而成，電路中沒有記憶單元，沒有反饋通路。、組合邏輯電路的分析步驟為：寫出各輸出端的邏輯表達(dá)式化簡和變換邏輯表達(dá)式列出真值表確定功能。、組合邏輯電路的設(shè)計(jì)步驟為：根據(jù)設(shè)計(jì)求列出真值表寫出邏輯表達(dá)式(或填寫卡諾圖) 邏輯化簡和變換畫出邏輯圖 作業(yè)：電子技術(shù)基礎(chǔ)教材P212 10-1、10-設(shè)計(jì)一個樓上、樓下開關(guān)的控制邏輯電路來控制樓梯上的路燈，使之在上樓前，

5、用樓下開關(guān)打開電燈，上樓后，用樓上開關(guān)關(guān)滅電燈；或者在下樓前，用樓上開關(guān)打開電燈，下樓后，用樓下開關(guān)關(guān)滅電燈。第二節(jié) 編碼器教學(xué)目的：1、了解編碼的含義。 2、掌握二進(jìn)制編碼器的工作原理與分析方法。3、掌握二十進(jìn)制編碼器的工作原理與分析方法。 教學(xué)重點(diǎn)：二十進(jìn)制編碼器的工作原理與分析方法。教學(xué)難點(diǎn)：二十進(jìn)制編碼器的工作原理與分析方法。教學(xué)方法與手段：1、教師講授與學(xué)生練習(xí)相結(jié)合；板書與多媒體課件相結(jié)合。課時計(jì)劃：2課時一、 編碼的概念編碼將特定的邏輯信號編為一組二進(jìn)制代碼。 能夠?qū)崿F(xiàn)編碼功能的邏輯部件稱為編碼器。一般而言，N個不同的信號，至少需要n位二進(jìn)制數(shù)編碼。N和n之間滿足下列關(guān)系: 2n

6、N 二.二進(jìn)制編碼器3位二進(jìn)制編碼器有8個輸入端，3個輸出端，所以常稱為8線3線編碼器，其功能真值表見下表：（輸入為高電平有效）由真值表寫出各輸出的邏輯表達(dá)式為：用門電路實(shí)現(xiàn)邏輯電路：二、 二十進(jìn)制編碼器將十進(jìn)制數(shù)的十個數(shù)字09編成二進(jìn)制代碼的電路，叫做二十進(jìn)制編碼器，其真值表如下所示：（2）由真值表寫出各輸出的邏輯表達(dá)式為：重新整理得：（3）由表達(dá)式畫出邏輯圖：（4）增加控制使能標(biāo)志GS ：當(dāng)按下S0S9任意一個鍵時，GS=1，表示有信號輸入；當(dāng)S0S9均沒按下時，GS=0，表示沒有信號輸入。本課小結(jié):二進(jìn)制編碼器的工作原理及編碼的方法，二十進(jìn)制編碼器的工作原理及編碼方法。作業(yè)：電子技術(shù)基礎(chǔ)

7、教材P212 10-7第三節(jié) 譯碼器教學(xué)目的：1、了解譯碼器的含義。 2、掌握二進(jìn)制譯碼器的工作原理與分析方法。3、掌握二十進(jìn)制譯碼器的工作原理與分析方法。 教學(xué)重點(diǎn)：二十進(jìn)制譯碼器的工作原理與分析方法。教學(xué)難點(diǎn)：二十進(jìn)制譯碼器的工作原理與分析方法。教學(xué)方法與手段：1、教師講授與學(xué)生練習(xí)相結(jié)合；板書與多媒體課件相結(jié)合；學(xué)生實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)相結(jié)合。課時計(jì)劃：2課時一.譯碼的概念譯碼器將輸入代碼轉(zhuǎn)換成特定的輸出信號。二、二進(jìn)制譯碼器設(shè)二進(jìn)制譯碼器的輸入端為n個，則輸出端為2n個，且對應(yīng)于輸入代碼的每一種狀態(tài)，2n個輸出中只有一個為1（或?yàn)?），其余全為0（或?yàn)?）。二進(jìn)制譯碼器可以譯出輸入變量的全部狀態(tài)

8、，故又稱為變量譯碼器。3位二進(jìn)制譯碼器真值表邏輯表達(dá)式：邏輯圖：集成二進(jìn)制譯碼器74LS13874LS138的真值表輸入：自然二進(jìn)制碼輸出：低電平有效三、二十進(jìn)進(jìn)制譯碼器把二-十進(jìn)制代碼翻譯成10個十進(jìn)制數(shù)字信號的電路，稱為二-十進(jìn)制譯碼器。二-十進(jìn)制譯碼器的輸入是十進(jìn)制數(shù)的4位二進(jìn)制編碼（BCD碼），分別用A3、A2、A1、A0表示；輸出的是與10個十進(jìn)制數(shù)字相對應(yīng)的10個信號，用Y9Y0表示。由于二-十進(jìn)制譯碼器有4根輸入線，10根輸出線，所以又稱為4線-10線譯碼器。真值表邏輯表達(dá)式邏輯圖本課小結(jié)：二進(jìn)制譯碼器的工作原理及譯碼的方法，二十進(jìn)制譯碼器的工作原理及譯碼方法。作業(yè)：電子技術(shù)基礎(chǔ)

9、教材P212 10-3、10-8第四節(jié) 顯示器教學(xué)目的：1、了解顯示器的工作原理。 2、掌握半導(dǎo)體數(shù)碼管的工作原理及特點(diǎn)。3、掌握液晶顯示器的工作原理。 教學(xué)重點(diǎn)：半導(dǎo)體數(shù)碼管的工作原理及特點(diǎn)。教學(xué)難點(diǎn)：半導(dǎo)體數(shù)碼管的工作原理及特點(diǎn)。教學(xué)方法與手段：1、教師講授與學(xué)生練習(xí)相結(jié)合；板書與多媒體課件相結(jié)合；學(xué)生實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)相結(jié)合。課時計(jì)劃：2課時一、譯碼器顯示器的概念用來驅(qū)動各種顯示器件，從而將用二進(jìn)制代碼表示的數(shù)字、文字、符號翻譯成人們習(xí)慣的形式直觀地顯示出來的電路，稱為顯示譯碼器。二、半導(dǎo)體數(shù)碼管半導(dǎo)體數(shù)碼管有亮度高，字形清晰，工作電壓低，體積小，壽命長，響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，因而在微型計(jì)算機(jī)和數(shù)字化儀表中應(yīng)用十分廣泛。三、 液晶顯示器在涂有導(dǎo)電層的基片上，按分段圖形灌注液晶并封裝好然后用譯碼器輸出端與各管腳相連。被加上控制電壓的液晶段，由于光學(xué)性能的變化，而顯現(xiàn)反差，從而顯示出相應(yīng)數(shù)字。液晶顯示器工藝簡單，體積小，功耗極低，但顯示清晰度不如半導(dǎo)體數(shù)碼管。本課小結(jié)：顯示器常用分段式數(shù)碼管顯示器。它是由多條能各自獨(dú)立發(fā)光的線段，按一定的方